地理学报 ›› 2017, Vol. 72 ›› Issue (7): 1248-1260.doi: 10.11821/dlxb201707010
收稿日期:
2016-10-12
修回日期:
2017-02-25
出版日期:
2017-08-07
发布日期:
2017-08-08
作者简介:
作者简介:初征(1985-), 男, 黑龙江齐齐哈尔人, 博士, 主要从事农业气象相关研究。E-mail:
基金资助:
Zheng CHU1, Jianping GUO1,2(), Junfang ZHAO2
Received:
2016-10-12
Revised:
2017-02-25
Online:
2017-08-07
Published:
2017-08-08
摘要:
为探求未来气候变化对东北地区农业气候资源的影响,本文基于区域气候模式系统输出的东北地区IPCC AR5提出的低辐射和高辐射强迫RCP_4.5(低排放)、RCP_8.5(高排放)情景下2005-2099年气象资料,通过与东北地区1961-2010年91个气象站点观测资料同化,分析了历史资料(Baseline)、RCP_4.5、RCP_8.5情景下东北地区农业热量资源和降水资源空间分布及其变化趋势。结果表明:① 年均温度空间分布自南向北降低,未来各地区温度均有升高,RCP_8.5情景下升温更明显,Baseline情景年均温度为7.70 ℃,RCP_4.5和RCP_8.5年均温度分别为9.67 ℃、10.66 ℃;其他农业热量资源随温度变化一致,具体≥ 10 ℃初日提前3 d、4 d,初霜日推迟2 d、6 d,生长季日数延长4 d、10 d,积温增加400 ℃·d、700 ℃·d;水资源稍有增加,但不明显。② 历史增温速率为0.35 ℃/10a,未来增温速率最快为RCP_8.5情景0.48 ℃/10a,高于RCP_4.5的0.19 ℃/10a。21世纪后期,RCP_8.5增温趋势明显快于RCP_4.5,北部地区增温更加速。其他农业热量资源随温度变化趋势相一致,但具体空间分布有所不同。生长季降水总体呈增加趋势,但不显著,年际间变化较大;东部地区降水增加,西部减少。未来东北地区总体向暖湿方向发展,热量资源整体增加,但与降水的不匹配可能将会对农业生产造成不利的影响。
初征, 郭建平, 赵俊芳. 东北地区未来气候变化对农业气候资源的影响[J]. 地理学报, 2017, 72(7): 1248-1260.
Zheng CHU, Jianping GUO, Junfang ZHAO. Impacts of projected climate change on agricultural climate resources in Northeast China[J]. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(7): 1248-1260.
[1] |
ALexandrov V A, Hoogenboom G.The impact of climate variability and change on crop yield in Bulgaria. Agricultural & Forest Meteorology, 2000, 104(4): 315-327.
doi: 10.1016/S0168-1923(00)00166-0 |
[2] |
Füssel H M, Klein R J T. Climate change vulnerability assessments: An evolution of conceptual thinking. Climatic Change, 2006, 75(3): 301-329.
doi: 10.1007/s10584-006-0329-3 |
[3] |
Tang Guoping, Li Xiubin, Fischer G, et al.Climate change and its impacts on China's agriculture. Acta Geographica Sinica, 2000, 55(2): 129-138.
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2000.05.001 |
[唐国平, 李秀彬, Fischer G, 等. 气候变化对中国农业生产的影响. 地理学报, 2000, 55(2): 129-138.]
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2000.05.001 |
|
[4] | Solomon S. Working Group I Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report: Climate Change 2013: The Physical Science Basis, 2007. |
[5] | Li Yong, Yang Xiaoguang, Dai Shuwei, et al.Spatiotemporal change characteristics of agricultural climate resources in middle and lower reaches of Yangtze River. The Journal of Applied Ecology, 2010, 21(11): 2912-2921. |
[李勇, 杨晓光, 代姝玮, 等. 长江中下游地区农业气候资源时空变化特征. 应用生态学报, 2010, 21(11): 2912-2921.] | |
[6] | Lin Xiaosong.Research progress in the agroclimatic resources. Journal of Hainan Normal University: Natural Science, 2003, 16(4): 87-91. |
[林孝松. 农业气候资源研究进展. 海南师范大学学报(自然科学版), 2003, 16(4): 87-91.] | |
[7] | Yu Huning.Analysis and Use of Agricultural Climate Resources. Beijing: China Meteorological Press, 1985. |
[于沪宁. 农业气候资源分析和利用. 北京: 气象出版社, 1985.] | |
[8] | Yang Xiaoguang, Li Yong, Dai Shuwei, et al.Changes of China agricultural climate resources under the background of climate change IX: Spatiotemporal change characteristics of China agricultural climate resources. Chinese Journal of Applied Ecology, 2011, 22(12): 3177-3188. |
[杨晓光, 李勇, 代姝玮, 等. 气候变化背景下中国农业气候资源变化IX. 中国农业气候资源时空变化特征. 应用生态学报, 2011, 22(12): 3177-3188.] | |
[9] | Liu Zhijuan, Yang Xiaoguang, Wang Wenfeng, et al.Characteristics of agricultural climate resources in three provinces of Northeast China under global climate change. The Journal of Applied Ecology, 2009, 20(9): 2199-2206. |
[刘志娟, 杨晓光, 王文峰, 等. 气候变化背景下我国东北三省农业气候资源变化特征. 应用生态学报, 2009, 20(9): 2199-2206.] | |
[10] | Li Yong, Yang Xiaoguang, Wang Wenfeng, et al.Change of China agricultural climate resources under the background of climate change I: Spatiotemporal change characteristics of agricultural climate resources in South China. The Journal of Applied Ecology, 2010, 21(10): 2605-2614. |
[李勇, 杨晓光, 王文峰, 等. 气候变化背景下中国农业气候资源变化I: 华南地区农业气候资源时空变化特征. 应用生态学报, 2010, 21(10): 2605-2614.] | |
[11] | Dai Shuwei, Yang Xiaoguang, Zhao Meng, et al.Changes of China agricultural climate resources under the background of climate change II: Spatiotemporal change characteristics of agricultural climate resources in Southwest China. The Journal of Applied Ecology, 2011, 22(2): 442-452. |
[代姝玮, 杨晓光, 赵孟, 等. 气候变化背景下中国农业气候资源变化II: 西南地区农业气候资源时空变化特征. 应用生态学报, 2011, 22(2): 442-452.] | |
[12] |
Yang Xuan, Tang Xu, Chen Baode, et al.Impacts of climate change on wheat yield in China simulated by CMIP5 multi-model ensemble projections. Scientia Agricultura Sinica, 2014, 47(15): 3009-3024.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.15.011 |
[杨绚, 汤绪, 陈葆德, 等. 利用CMIP5多模式集合模拟气候变化对中国小麦产量的影响. 中国农业科学, 2014, 47(15): 3009-3024.]
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.15.011 |
|
[13] | Ma Yuping, Sun Linli, E Youhao, et al. Predicting the impact of climate change in the next 40 years on the yield of maize in China. The Journal of Applied Ecology, 2015, 26(1): 224-232. |
[马玉平, 孙琳丽, 俄有浩, 等. 预测未来40年气候变化对我国玉米产量的影响. 应用生态学报, 2015, 26(1): 224-232.] | |
[14] |
Hu Yanan, Liu Yingjie.Planting distribution of spring maize and its productivity under RCP4.5 scenario in Northeast China in 2011-2050. Scientia Agricultura Sinica, 2013, 46(15): 3105-3114.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.15.004 |
[胡亚南, 刘颖杰. 2011-2050年RCP4.5新情景下东北春玉米种植布局及生产评估. 中国农业科学, 2013, 46(15): 3105-3114.]
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.15.004 |
|
[15] | Li Qiang.The drought characteristics and its mechanism in the main arid regions of the globe in the background of global warming [D]. Lanzhou: Lanzhou University, 2012. |
[李强. 气候变暖背景下全球主要干旱区的干旱化特征及机理分析[D]. 兰州: 兰州大学, 2012.] | |
[16] | Wu Haiyan, Sun Tiantian, Fan Zuowei, et al.The major food crops in response to climate change and its yield effect in Northeast of China. Journal of Agricultural Resources & Environment, 2014(4): 299-307. |
[吴海燕, 孙甜田, 范作伟, 等. 东北地区主要粮食作物对气候变化的响应及其产量效应. 农业资源与环境学报, 2014(4): 299-307.] | |
[17] | Liu Jingli, Ji Yanghui, Mi Na, et al.Evolvement character of agricultural climate resources in Liaoning province from 2011 to 2050 based on B2 climate change scenarios. Journal of Meteorology & Environment, 2012, 28(6): 81-87. |
[刘景利, 纪仰慧, 米娜, 等. B2气候情景下2011-2050年辽宁农业气候资源演变特征. 气象与环境学报, 2012, 28(6): 81-87.] | |
[18] | Gou Shiwei, Zhang Yingxian, Xu Yinlong.Analysis of climate resource changes during maize growth period in Ningxia under SRES A1B scenario. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2012, 20(10): 1394-1403. |
[苟诗薇, 张颖娴, 许吟隆. SRES A1B情景下未来宁夏玉米生育期气候资源变化分析. 中国生态农业学报, 2012, 20(10): 1394-1403.] | |
[19] |
Han Leqiong, Han Zhe, Li Shuanglin.Projection of heavy rainfall events in the middleand lower reaches of the Yangtze River valley in the 21st century under different representative concentration pathways. Transactions of Atmospheric Sciences, 2014, 37(5): 529-540.
doi: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20130512001 |
[韩乐琼, 韩哲, 李双林. 不同代表性浓度路径(RCPs)下21世纪长江中下游强降水预估. 大气科学学报, 2014, 37(5): 529-540.]
doi: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20130512001 |
|
[20] | Yuan Bin.Climatic potential productivity and climate resources utilization rate of spring maize in Northeast China under climate change [D]. Beijing: Chinese Academy of Meteorological Sciences, 2012. |
[袁彬. 气候变化下东北春玉米气候生产潜力及农业气候资源利用率[D]. 北京: 中国气象科学研究院, 2012.] | |
[21] | Xu Yanhong.Evaluation on the effect of adaptation countermeasures of maize on climate resources utilizationin Northeast China under climate change [D]. Beijing: Chinese Academy of Meteorological Sciences, 2014. |
[徐延红. 东北玉米适应气候变化措施对农业气候资源利用率的影响评估[D]. 北京: 中国气象科学研究院, 2014.] | |
[22] | Liu Dan, Zhang Jiahua, Meng Fanchao, et al.Effects of different soil moisture and air temperature regimes on the gorwth characteristics and grain yield of maize in Northeast China. Chinese Journal of Ecology, 2013, 32(11): 2904-2910. |
[刘丹, 张佳华, 孟凡超, 等. 不同水分和增温处理对东北玉米生长和产量的影响. 生态学杂志, 2013, 32(11): 2904-2910.] | |
[23] |
Ma Shuqing, Wang Qi, Luo Xinlan.Effect of climate change on maize growth and yield based on stage sowing. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(5): 2131-2139.
doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2008.05.029 |
[马树庆, 王琪, 罗新兰. 基于分期播种的气候变化对东北地区玉米(Zea mays)生长发育和产量的影响. 生态学报, 2008, 28(5): 2131-2139.]
doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2008.05.029 |
[1] | 佟彪, 党安荣, 许剑. 300 BC-1900 AD无定河流域城镇时空格局演变[J]. 地理学报, 2019, 74(8): 1508-1524. |
[2] | 刘娟,姚晓军,刘时银,郭万钦,许君利. 1970-2016年冈底斯山冰川变化[J]. 地理学报, 2019, 74(7): 1333-1344. |
[3] | 刘俊,黄莉,孙晓倩,李宁馨,张恒锦. 气候变化对中国观鸟旅游的影响——基于鸟类物候变化的分析[J]. 地理学报, 2019, 74(5): 912-922. |
[4] | 马丹阳, 尹云鹤, 吴绍洪, 郑度. 中国干湿格局对未来高排放情景下气候变化响应的敏感性[J]. 地理学报, 2019, 74(5): 857-874. |
[5] | 高江波, 焦珂伟, 吴绍洪. 1982-2013年中国植被NDVI空间异质性的气候影响分析[J]. 地理学报, 2019, 74(3): 534-543. |
[6] | 唐见,曹慧群,陈进. 生态保护工程和气候变化对长江源区植被变化的影响量化[J]. 地理学报, 2019, 74(1): 76-86. |
[7] | 李依婵,李育,朱耿睿. 一种新的气候变化敏感区的定义方法与预估[J]. 地理学报, 2018, 73(7): 1283-1295. |
[8] | 张扬,白红英,苏凯,黄晓月,孟清,郭少壮. 1960-2013年秦岭陕西段南北坡极端气温变化空间差异[J]. 地理学报, 2018, 73(7): 1296-1308. |
[9] | 邓海军,陈亚宁. 中亚天山山区冰雪变化及其对区域水资源的影响[J]. 地理学报, 2018, 73(7): 1309-1323. |
[10] | 刘艳军,于会胜,刘德刚,祝丽媛. 东北地区建设用地开发强度格局演变的空间分异机制[J]. 地理学报, 2018, 73(5): 818-831. |
[11] | 秦雅,刘玉洁,葛全胜. 气候变化背景下1981-2010年中国玉米物候变化时空分异[J]. 地理学报, 2018, 73(5): 906-916. |
[12] | 邓晨晖,白红英,高山,黄晓月,孟清,赵婷,张扬,苏凯,郭少壮. 1964-2015年气候因子对秦岭地区植物物候的综合影响效应[J]. 地理学报, 2018, 73(5): 917-931. |
[13] | 黄耿志,冷疏影. 国家自然科学基金推动下的中国人文地理学发展[J]. 地理学报, 2018, 73(3): 578-594. |
[14] | 潘威, 郑景云, 满志敏. 1766-2000年黄河上中游汛期径流量波动特征及其与PDO关系[J]. 地理学报, 2018, 73(11): 2053-2063. |
[15] | 张学珍, 李侠祥, 徐新创, 张丽娟. 基于模式优选的21世纪中国气候变化情景集合预估[J]. 地理学报, 2017, 72(9): 1555-1568. |
|